人体的每个细胞,包括我们的免疫细胞,都可以分辨当前的时间。
当我们被微生物(如细菌或病毒)感染时,我们的免疫系统就会采取行动。免疫系统训练有素,可以感知和消除微生物感染,并清除由它们造成的一切损害。
我们通常认为,免疫系统以完全相同的方式工作,无论感染发生在白天还是夜晚。但现在,跨越半个世纪的研究表明,我们的身体在白天和黑夜的免疫反应实际上是不同的,原因就在于人体内的生物钟——人体的每个细胞,包括我们的免疫细胞,都可以分辨当前的时间。
我们的生物钟在数百万年来,不断进化,以帮助我们生存。身体中的每个细胞都有一组蛋白质,它们的浓度水平能表明时间。知道是白天还是黑夜意味着我们的身体可以调整其功能和行为(例如我们什么时候想吃饭)以适应正确的时间。
我们身体的生物钟通过产生24小时的细胞功能节律(也称为昼夜节律)来做到这一点。例如,我们的生物钟确保我们身体只在夜幕降临时产生褪黑素,因为这种化学物质会让我们感到疲倦——表明是时候睡觉了。
我们的免疫系统由许多不同类型的免疫细胞组成,这些细胞不断地在体内巡逻,寻找受感染或受损伤的位点。但正是我们的生物钟决定了这些细胞在一天中不同时间所处的位置。
从广义上讲,我们的免疫细胞在白天进入身体组织中,然后晚上在身体内巡逻,因此当我们更有可能被感染时,免疫细胞已经直接位于组织中待命,准备好进行攻击。
图片来源:NIH.gov
到了晚上,我们的免疫细胞在身体内循环,并在淋巴结处停留。在这里,它们对一天中遇到的情况建立记忆——包括任何感染。这会确保它们下次遇到感染时能更好地应对。
一些研究表明,我们感染病毒(如流感或肝炎)的时间会影响我们生病的严重程度,而考虑到免疫系统受到生物钟的控制,这一点也就不足为奇了。感染的确切时间可能会因所讨论的病毒而异。
其他研究也表明,我们服药的时间会影响药物效果。例如,由于我们身体在睡觉时制造胆固醇,因此在睡前服用短效他汀类药物(一种降低胆固醇的药物)最有效。研究还表明,某些类型免疫细胞的工作情况和时间也有关。
疫苗会对特定病原体产生免疫“记忆”,而越来越多的证据表明疫苗的效果也会受到生物钟和接种时间的影响。
例如,2016年,一项对250多名65岁及以上成年人进行随机抽样的检测表明,与下午(下午3点至5点之间)接种流感疫苗相比,早上(上午9点至11点之间)接种流感疫苗会产生更强的抗体反应。
最近的一次实验中,二十几岁的人在上午8点到9点之间接种卡介苗(结核病疫苗)比中午到下午1点接种的人,产生的免疫反应更强。因此,对于某些疫苗,有证据表明,清晨接种疫苗可能促使身体产生更强有力的免疫反应。
这种现象出现的一个原因可能和人体控制睡眠的方式有关。事实上,研究发现,接种甲型肝炎疫苗后,和睡眠受限的人相比,充足的睡眠能增加疫苗特异性免疫细胞的数量,这些特异性免疫细胞能提供长期的免疫力,从而改善免疫反应。
目前科学家还没有完全理解为什么睡眠会改善疫苗反应,但这可能是因为我们身体的生物钟在睡眠期间能直接控制免疫细胞的功能和位置。例如,它会在我们睡觉时将免疫细胞输送到我们的淋巴结,以让其了解到我们在白天遇到了什么感染,并对此建立“记忆”。
当然,这就引出了一个问题,即这项发现与当前的大流行病和全球疫苗接种计划可能具有关系。我们体内生物钟的工作方式可能对我们是否会患上COVID-19很重要。有趣的是,允许冠状病毒SARS-CoV-2进入我们细胞的受体,是由我们的生物钟控制的。
事实上,在一天中特殊的几个时间段内,我们呼吸道沿线的细胞上有更高浓度的这一受体。这可能意味着我们更有可能在一天中的特定时间感染COVID-19,但需要进一步的研究来证实。
图片来源:cdc.gov
我们接种COVID-19疫苗的时间是否会影响机体的免疫反应仍有待回答。鉴于许多COVID-19疫苗的高效性以及我们需要接种疫苗的紧迫性,人们应该在一天中的任何时间接种疫苗。
但是对于当前和未来没有如此高效的疫苗(例如流感疫苗),或者如果当对免疫反应较差的人(例如老年人)进行接种时,那么使用更精确的“定时”方法可能会确保更好的免疫反应。
撰文:Annie Curtis,RCSI 医学与健康科学大学医学与健康科学高级讲师
翻译:魏书豪
审校:郭晓
引进来源:theconversation
本文来自:中国数字科技馆
特别声明:本文转载仅仅是出于科普传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或其它相关事宜,请与我们接洽。
[责任编辑:环球科学]